资源描述
福州一中2022~2021学年高三下学期
理科综合校模拟物理部分（2021.5.19）
满分：300分 时间：150分钟
可能用到的相对原子质量: H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Si-28
S-32 Cl-35.5 A-27 Ba-137
第I卷（选择题 共108分）
本卷共18小题，每小题6分，共108分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。
13．两种单色光束a、b分别照射在同一套双缝干涉演示试验装置时，得到的干涉图样如图(a)、（b）所示，则（ ）
（b）
（a）
A．a光的波长大于b光的波长
B．a光在真空中的速度大于b光在真空中的速度
C．同一种介质对a光的折射率大于对b光的折射率
D．在全反射现象中，a光更简洁发生全反射
14．如图所示，两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播，两波源分别位于x= -0.2m和x=1.2m处，两列波的速度均为v=0.2m/s，两波源的振幅均为A=2cm．图示为t=0时刻两列波的图像（传播方向如图所示），此时平衡位置处于x=0.2m和x=0.8m的P、Q两质点刚开头振动。质点M的平衡位置处于x=0.5m处，关于各质点运动状况下列推断正确的是（ ）
A．质点P的起振方向沿y轴正方向
B．t=1.5s时刻，质点P运动到M点
C．t= 1.5s时刻，质点M的速度为0
D．t =3s时刻，质点M的位移为4cm
B
AB
OB
COB
M
NMB
第15题图
15．某同学用如图所示方法做共点力平衡试验。M、N为摩擦不计的定滑轮，O点是轻质细绳OA、OB和OC的结点，桌上有若干相同的钩码，他已经在A点和C点分别挂了3个和4个钩码，为使O点在两滑轮间某位置受力平衡，在B点挂的钩码数可能是（ ）
A． 1个 B．3个
C．5个 D．7个
16．如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星A、B，同方向绕地心做匀速圆周运动，此时刻A、B连线与地心恰在同始终线上且相距最近，已知A的周期为T ， B的周期为2T/3。下列说法正确的是（ ）
A．A的线速度大于B的线速度
B．A的加速度大于B的加速度
C．A、B与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
D．从今时刻到下一次A、B相距最近的时间为2T
17．如图所示，在轻弹簧的下端悬挂一个质量为m的小球A，若将小球A从弹簧原长位置由静止释放，小球A能够下降的最大高度为h。若将小球A换为质量为3m的小球B，仍从弹簧原长位置由静止释放，则小球B下降h时的速度为（重力加速度为g，不计空气阻力）（ ）
A． B． C． D．
18．对于真空中电荷量为q的静止点电荷而言，当选取离点电荷无穷远处的电势为零时，离点电荷距离为r的位置的电势为φ=kq/r（k为静电力常量），如图所示，两电荷量大小均为Q的异种点电荷相距为d+R，现将一质子（电荷量为e）从两电荷连线上的A点沿以负电荷为圆心、半径为R的半圆形轨迹ABC移到C点，在质子从A到C的过程中，系统电势能的变化状况为（ ）
A．削减 B．增加
C．削减 D．增加
第Ⅱ卷（非选择题 共192分）
必考部分
第Ⅱ卷必考部分共10题，共157分
19．（ ）(1)某同学利用重锤做自由落体运动验证机械能守恒定律的试验
①有关重锤的质量，下列说法正确的有( )
A．应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动
C．不需要称量重锤的质量
D．必需称量重锤的质量.
②在该试验中，选定了一条较为抱负的纸带，如下图所示，“O”为起始点，以后纸带上所打的各点依次记为1、2、3……。测得的S1、S2、S3……是重锤从开头运动到各时刻的位移，当打点计时器打点“4”时，重锤动能的表达式为 ；从“O”点到“4”点的中重锤重力势能的削减量表达式为 (已知打点计时器的打点周期为T，重锤质量为m，重力加速度为g)
（2）有一阻值在500Ω左右的定值电阻，额定功率为0.20W。现用电流表和电压表测量它的阻值，备有如下器材：
A. 电流表：量程0～30 mA，内阻约20Ω
B. 电流表：量程0～300 mA，内阻约1Ω
C. 电压表：量程0～3 V，内阻约2.5 kΩ
D. 电压表：量程0～15 V，内阻约20 kΩ
E. 变阻器：阻值范围0～20 Ω，额定电流2 A
F. 电源：输出电压12 V，内阻不计
另有开关和导线若干。
①测量时，为使被测电阻不被烧坏，试验中被测电阻两端的电压应把握在__________V以下，据此电流表应选用__________。（用器材序号填写）
②为了减小测量误差，并能便利地进行多次测量取平均值，在如图所给的四种测量电路中，应选用（ ）
③在操作、测量与计算均无误的状况下，若试验中选择了C所示的电路，测得的结果是488Ω，若选择了D所示的电路，测得的结果是519Ω，则 （ ）
A. 该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略小于519Ω
B. 该电阻的真实阻值更接近519Ω，且应略大于519Ω
C. 该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略大于488Ω
D. 该电阻的真实阻值更接近488Ω，且应略小于488Ω
④对于该待测电阻的I－U图线，抱负状况下I－U图线用实线所示，若选择用题②中四种测量电路中的图D进行试验，所绘制的I－U图线用虚线表示，则在如图所示的几个图线中可能正确的是（ ）
20．（15分） 某运动员做跳伞训练，他从训练塔由静止跳下，跳离一段时间后再打开降落伞做减速下落。他打开降落伞后的速度图象如图所示（忽视降落伞打开过程的时间，且以打开降落伞瞬间开头计时），已知人的质量M=50 kg，降落伞质量m=50 kg，不计人所受的阻力，打开伞后伞所受阻力Ff 与速度v成正比，即Ff ＝kv (g取10 m/s2)。
求：(1) 打开降落伞前运动员下落的距离？
(2) 打开伞后瞬间运动员的加速度a的大小和方向？
第21题侧面图
21．（19分）如图所示，虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，其主要部件为缓冲滑块 K和质量为m的“U”框型缓冲车厢：在车厢的底板上固定着两个水平绝缘导轨PQ、MN，车厢的底板上还固定着电磁铁，能产生垂直于导轨平面并随车厢一起运动的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，设导轨右端QN是磁场的右边界。导轨内的缓冲滑块K由高强度绝缘材料制成，滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。假设缓冲车以速度与障碍物C碰撞后，滑块K马上停下（碰前车厢与滑块相对静止），此后线圈与轨道磁场的作用使车厢减速运动，从而实现缓冲。 假设不计一切摩擦力，求：
（1）滑块K的线圈中感应电动势的最大值
（2）若缓冲车厢向前移动距离L后速度为零
第21题俯视图
（导轨未遇到障碍物），则此过程线圈abcd中产生的焦耳热
（3）若缓冲车以某一速度（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K马上停下，缓冲车厢所受的最大水平磁场力为Fm。缓冲车在滑块K停下后，其速度随位移的变化规律满足： 。要使导轨右端不遇到障碍物，则缓冲车与障碍物C碰撞前，导轨右端与滑块K的cd边距离至少多大？
22．（ ）某地区多发雾霾天气，PM2.5浓度过高，为防控粉尘污染，某同学设计了一种除尘方案，用于清除带电粉尘．模型简化如图所示，粉尘源从A点向水平虚线上方(竖直平面内)各个方向均匀喷出粉尘微粒，每颗粉尘微粒速度大小均为v＝10 m/s，质量为m＝5×10－10 kg，电荷量为q＝＋1×10－7 C，粉尘源正上方有一半径R＝0.5 m的圆形边界匀强磁场，磁场的磁感应强度方向垂直纸面对外且大小为B＝0.1 T的，磁场右侧紧靠平行金属极板MN、PQ，两板间电压恒为U0，两板相距d＝1 m，板长l＝1 m。不计粉尘重力及粉尘之间的相互作用，假设MP为磁场与电场的分界线。（已知，，若） 求 ：
(1) 微粒在磁场中的半径r并推断粒子出磁场的速度方向；
(2) 若粉尘微粒100%被该装置吸取，平行金属极板MN、PQ间电压至少多少？
（3）若U0＝0.9 V，求收集效率。
（4）若两极板间电压在0～1.5 V之间可调，求收集效率和电压的关系。
选考部分
第II卷选考部分共5题，共35分。其中第29、30题为物理题，第31、32题为化学题，考生从两道物理题、两道化学题中各任选一题作答，若第29题、30题都作答，则按第29题计分，若第31．32题都作答，则按第31题计分，第33题为生物题，是必答题。请将答案都填写在答题卡选答区域的指定位置上。
29．［物理——选修3－3］（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意。）
（1）下列说法中正确的是 。（填选项前的编号）
A．雨水没有透过布雨伞是由于伞布太厚
B．分子间的距离增大，分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）确定量的抱负气体的p－V图像如图所示，气体由状态A→B→C→D→A变化。气体对外做正功的变化过程是下列选项中的 。（填选项前的编号）
A．A→B B．B→C
C．C→D D．D→A
30．［物理——选修3－5］（本题共有两小题，每小题6分，共12分。每小题只有一个选项符合题意。）
(1) 下列关于核反应及衰变的表述正确的有________．（填选项前的编号）
A. 中，X表示
B．是轻核聚变
C．半衰期与原子所处的化学状态无关
D．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子摆脱原子核的束缚而形成的
（2）甲、乙两个溜冰者质量分别为48kg和50kg，甲手里拿着质量为2kg的球，两人均以2m/s的速率，在光滑的冰面上沿同始终线相向滑行，甲将球传给乙，乙再将球传给甲，这样抛接几次后，球又回到甲的手里，乙的速度为零，则甲的速度的大小为 。（填选项前的编号）
A．0 B．2m/s C．4m/s D．无法确定
物理参考答案
13-18 A D B D B C
19．（1）①AC；②.、
（2）① 10 、 A ② C ③ C ④ D
20解：(1)由图知，打开降落伞时，v=20m/s
(2)最终匀速：
由图知， ，可得，
打开伞时，
则 ，方向竖直向上。
21解：（1）……（3分）
（2）由功能关系得到：（4分）
（3）当缓冲车以某一速度（未知）与障碍物C碰撞后，滑块K马上停下，滑块相对于磁场的速度大小为。线圈产生的感应电动势为（1分）
线圈中的电流为（2分）
线圈ab受到的安培力（3分） 由题意得：，解得（2分）
由题意知 （2分） 当时，解得：（2分）
22解析 (1)粉尘微粒在磁场中运动时，洛伦兹力供应向心力，设轨道半径为r，则有qvB＝m
r＝＝0.5 m
假设粉尘微粒从B点打出，轨道圆的圆心为O′，由r＝R可知四边形AOBO′为菱形，所以OA∥OB′，BO′确定是竖直的，速度方向与BO′垂直，因此速度方向水平向右
(2)粉尘微粒进入电场做类平抛运动，
水平方向有l＝vt
竖直方向有a＝ y＝at2
y＝ 把y≥d代入y＝解得U≥1 V
（3）当U＝U0＝0.9 V时解得y＝0.9 m
假设该粉尘在A处与水平向左方向夹角α，则，得α=37°
可知射到极板上的微粒占总数的百分比为
（4）1 V≤U≤1.5 V时，收集效率η＝100%
0≤U＜1 V时，
对于恰被吸取的粒子：
由 ，得，
收集效率
29. （1）C （2）B
30. （1）B （2）A
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